B₂O₃掺杂对0.76BF-0.24BT高温无铅压电陶瓷结构与性能影响

摘要

为研究掺杂B₂O₃对陶瓷的影响，采用固相合成法制备了0.76BiFeO₃-0.24BaTiO_3-xB₂O₃（简称0.76BF-0.24BT-x BO）高温无铅压电陶瓷，x为摩尔分数。对0.76BF-0.24BT-x BO陶瓷相结构、微观形貌组织、电学性能、居里温度以及退极化温度进行测试分析。XRD分析表明所有样品均为纯三方钙钛矿结构。观察陶瓷微观形貌，发现晶粒分布均匀，晶界之间有液相存在，且晶粒尺寸随着x增加而增大。陶瓷最佳烧结温度从960℃降至940℃。当x=0.1时，压电常数和剩余极化强度达到最大值，分别为101 pC·N^-1、21.5μC·cm^-2。0.76BF-0.24BT-x BO陶瓷有着良好的高温稳定性：居里温度T_C为585℃，退极化温度T_d=560℃。研究结果表明，掺杂B₂O₃具有改善0.76BF-0.24BT陶瓷微观形貌组织、降低烧结温度和提高电学性能的作用。

关键词

铁酸铋-钛酸钡无铅压电陶瓷 / 居里温度 / 退极化温度 / 压电性能 / 低温烧结